JPH04318901A - 急変サーミスタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ある温度で急激に電
気抵抗が変化する急変サーミスタおよびその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】急変サーミスタ（ＣＴＲ）は、ある温度
域で温度上昇に伴って電気抵抗が急激に低下する半導体
素子である。現在実用化されている急変サーミスタはＶ
Ｏ２　を基本組成としており、ＶＯ２　の結晶構造が７
０℃付近で半導体−金属間で転移するのを利用したもの
である。

【０００３】通常、急変サーミスタはＶ２　Ｏ５　にＢ
，Ｓｉ，Ｐ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｌａ，Ｐｂなど
の酸化物の１〜２種を混合し、還元性雰囲気中で８００
〜９００℃で熱処理してから粉砕し、ビード形に形成し
た後、１０００℃の還元性雰囲気中で焼成し、その後急
冷することにより製造されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の急変サーミスタ
は、その急変抵抗特性が製造工程に大きく依存しており
、良好な急変特性を得るためにはきめ細かな製造条件を
設定する必要があった。

【０００５】特に急冷工程は、還元性雰囲気処理工程と
同様に最も急変特性に影響を与える工程であり、良好な
特性を得るためには９００℃以上から急冷処理しなけれ
ばならない。このため、均質に冷却しにくいディスク型
など大型の急変サーミスタでは良好な急変特性を得るの
が困難であり、ビード型や薄膜型などの小型の素子が主
流となっている。しかしこのような小型の素子では許容
電流値が数十ｍＡ以下と限られており、さらに使用域に
おける抵抗値の選択自由度も低い。このため、例えば突
入電流抑制素子用途など幅広い需要に応えていくことが
できなかった。

【０００６】この発明の目的は、許容電流値が高く、し
かも抵抗値の選択自由度の高い急変サーミスタおよびそ
の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】許容電流値を高めるため
には、素子全体を大型化して、しかも急冷処理を確実に
行わなければならない。発明者等は、焼成により急変サ
ーミスタ特性を示す複数のセラミックグリーンシートを
電極層を介して積層した状態で一体焼成した後急冷する
ことによって、各層を均一に冷却できること、また積層
数に応じて低抵抗で抵抗値選択幅の広い急変サーミスタ
が得られることを見出した。

【０００８】この発明の急変サーミスタの製造方法は、
焼成により急変サーミスタ特性を示す複数のセラミック
グリーンシートに一定パターンの導電ペーストを塗布し
、前記導電ペーストのパターン形成位置を交互に異なら
せて前記セラミックグリーンシートを積層することによ
り、対向する２つの側面に前記導電ペーストパターンの
端部を交互に露出させた積層体を形成し、前記積層体の
対向する２つの側面にそれぞれ導電ペーストを塗布し、
前記積層体を一体焼成した後、急冷することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】この発明の急変サーミスタの製造方法では、焼
成により急変サーミスタ特性を示す複数の半導体セラミ
ックグリーンシートに一定パターンの導電ペーストが塗
布され、この導電ペーストのパターン形成位置が交互に
異なる向きに複数のセラミックグリーンシートが積層さ
れ、これにより対向する２つの側面に導電ペーストパタ
ーンの端部が交互に露出した積層体が形成される。そし
て、この積層体の対向する２つの側面にそれぞれ導電ペ
ーストが塗布され、一体焼成の後急冷される。各セラミ
ックグリーンシートは一体焼成により焼結し、その後の
急冷によって急変サーミスタ特性を示すようになる。セ
ラミックグリーンシートは導電ペーストパターンを介し
て隣接する他のセラミックグリーンシートと区分された
状態で焼成され急冷されるため、大型の急変サーミスタ
の場合と異なり、各セラミック層は均質に冷却され良好
な急変特性が得られる。またセラミックグリーンシート
間の導電ペーストは焼成によって内部電極となり、積層
体側面の導電ペーストは焼成によって各内部電極を交互
に共通接続する外部電極となる。従って上記内部電極と
外部電極とにより、各セラミック層が並列接続されて低
抵抗の急変サーミスタが得られる。

【００１０】

【実施例】この発明の実施例である急変サーミスタの製
造方法について製造工程順に説明する。

【００１１】先ず、Ｖ２　Ｏ５　，Ｐ２　Ｏ５　，Ｂａ
Ｏをそれぞれ目的とする量だけ秤量し、均一に混合する
。この混合粉を加熱溶融してガラス状にした後、還元性
雰囲気で熱処理して粉砕し、原料粉末を作成する。この
原料粉末に酢酸ビニル系バインダ、分散剤および可塑剤
を加え、ドクターブレード法でグリーンシートを作成す
る。

【００１２】上記グリーンシートを５０ｍｍ×３０ｍｍ
にカットした後、図１に示すように、グリーンシート１
の上面にＣｕ，Ｎｉなどを主成分とする導電ペースト２
を塗布（印刷）する。

【００１３】その後、各セラミックグリーンシート１を
積層するが、図１に示すように導電ペーストパターンの
端部が積層体の対向する２つの側面に交互に露出するよ
うに積層する。尚、最上部には導電ペーストを塗布して
いないセラミックグリーンシートを用いる。そして図２
に示すように各セラミックグリーンシートを積層して熱
圧着する。図２の例では２ａで示す導電ペーストパター
ンの端部が右側面に露出し、２ｂで示す導電ペーストの
端部が左側面に露出する。

【００１４】続いて積層体の対向する２つの側面（上記
導電ペーストパターンの端部が露出している面）に図３
に示すように導電ペースト３ａ，３ｂを塗布する。

【００１５】導電ペーストの乾燥後、積層体全体をＮ２
　などの不活性雰囲気中で９００〜１０００℃で一体焼
成した後、炉から取り出して急冷する。これにより各セ
ラミックグリーンシートはそれぞれ急変サーミスタ特性
を示すセラミック層となり、導電ペースト２ａ，２ｂは
内部電極層となり、３ａ，３ｂはそれぞれ内部電極層２
ａ，２ｂを共通接続する外部電極となる。

【００１６】図１〜図３では説明上セラミクス層を少な
く表したが、セラミクス層を５０層として構成したとき
の抵抗温度特性を図４に示す。このように初期抵抗値は
１０２　Ωと従来の一般的な急変サーミスタに比較して
１／１００以下の値となった。

【００１７】また電流許容値も１Ａと従来の一般的な急
変サーミスタと比較して約１０倍となった。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、焼成により急変サー
ミスタ特性を示す各セラミクス層は小型の薄板状である
ため、一体焼成および急冷処理が円滑に行われ、各セラ
ミクス層の均質な冷却が行われて良好な急変サーミスタ
特性が得られる。そして、急変サーミスタ特性を示すセ
ラミクス層を多層化したことにより、全体の容量が大き
くなり、許容電流値の高い急変サーミスタが得られる。 また、各セラミクス層の寸法および積層数によって初期
抵抗値を低抵抗から広範囲にわたって設定できるように
なる。そのため、例えば突入電流抑制素子などにも適用
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る急変サーミスタの製造途中の状態
を示す分解斜視図である。

【図２】急変サーミスタの製造途中の状態を示す積層体
の断面図である。

【図３】外部電極形成用の導電ペースト塗布後の状態ま
たは完成した急変サーミスタの断面図である。

【図４】実施例により得られた急変サーミスタの抵抗温
度特性図である。

【符号の説明】 １セラミックグリーンシートまたは焼成後のセラミクス
層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　焼成により急変サーミスタ特性を示す
   複数のセラミックグリーンシートに一定パターンの導電
   ペーストを塗布し、前記導電ペーストのパターン形成位
   置を交互に異ならせて前記セラミックグリーンシートを
   積層することにより、対向する２つの側面に前記導電ペ
   ーストパターンの端部を交互に露出させた積層体を形成
   し、前記積層体の対向する２つの側面にそれぞれ導電ペ
   ーストを塗布し、前記積層体を一体焼成した後、急冷す
   ることを特徴とする急変サーミスタの製造方法。